[发明专利]一种强化高熵合金激光熔覆层的方法

说明书

本发明提供了一种强化高熵合金激光熔覆层的方法，属于金属材料强化技术领域。本发明提供的方法为将碳化钨颗粒与高熵合金粉末混合均匀后涂覆于金属基体表面进行激光熔覆。本发明将碳化钨混合于高熵合金粉末中，形成较为细腻的合金涂层，并且碳化钨能有效的增加形核速度，细化晶粒，形成细小的晶粒，从而引起晶粒的细化强化；碳化钨与高熵合金粉末形成固溶体，促进了固溶强化，对高熵合金涂层能够起到明显的强化效果。

技术领域

本发明涉及金属材料强化技术领域，特别涉及一种强化高熵合金激光熔覆层的方法。

背景技术

高熵合金有着良好的物理、化学性质，特别是典型的热力学高熵效应、结晶学的晶格畸变效应、动力学的缓慢扩散效应和性能上的鸡尾酒效应。高熵效应抑制了复杂相的形成，使合金形成简单的相结构；晶格畸变效应使合金在一定的方面保持优异性能；缓慢扩散效应降低合金相变的速度；鸡尾酒效应使合金保持各组成元素的优良性能。

目前，高熵合金最常见的制备形式是粉末，而块体高熵合金的制备尚无法实现大规模生产。因此，如何有效利用粉末状高熵合金成为了解决问题的关键。激光熔覆技术能够很好的利用高熵合金粉末特点，将其利用激光熔化后，制备成熔覆层，既能节约高熵合金粉末，又能在普通金属板材上制备高熵合金涂层，使普通金属板材获得优异的力学性能。

然而，高熵合金也存在部分不足，如硬度不高，一般在150HV至500HV之间，如耐磨性较差等。因此，如何强化高熵合金涂层是一个关键问题。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种强化高熵合金激光熔覆层的方法，本发明提供的方法能有效提高高熵合金涂层的强度和硬度，并且提供的方法简单，利于工业化生产。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种强化高熵合金激光熔覆层的方法，将碳化钨颗粒与高熵合金粉末混合均匀后涂覆于金属基体表面进行激光熔覆。

优选的，所述碳化钨颗粒与高熵合金粉末的质量比为(0.1～0.4)：1。

优选的，所述碳化钨粉末尺寸为150～270目。

优选的，所述高熵合金为AlCoCrFeNi；所述高熵合金粉末的尺寸为200-325目。

优选的，所述混合时间为1.5～2.5h。

优选的，所述碳化钨颗粒与高熵合金粉末混合均匀后涂覆厚度为0.7～1.5mm。

优选的，所述激光熔覆的参数为：功率1500W，光斑直径2.5mm，离焦量为5mm，扫描速率为700mm/min，多道激光熔覆的搭接率为40％。

有益技术效果：本发明提供了一种强化高熵合金激光熔覆层的方法，将碳化钨颗粒与高熵合金粉末混合均匀后涂覆于金属基体表面进行激光熔覆。碳化钨的硬度大，将其混合到高熵合金中能够对高熵合金起到强化作用；由于碳化钨的尺寸比高熵合金的略小，所以比较容易融入高熵合金，形成较为细腻的合金涂层，并且碳化钨能有效的增加形核速度，细化晶粒，形成细小的晶粒，从而引起晶粒的细化强化达到强化目的；碳化钨与高熵合金粉末形成固溶体，促进了固溶强化，对高熵合金涂层能够起到明显的强化效果。

附图说明

图1为本发明进行激光熔覆的示意图。

具体实施方式